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[摘 要]目前，我国的空气质量变得越来越差，污染越来越严重，尤其是在一些重工业地区。氮氧化物（NOx）是造成大气污染的主要成分之一，据官方统计，2011年全国氮氧化物排放量2404万吨，在我国，NOx排放量近70%来自于煤炭的直接燃烧，火力发电厂是NOx排放的主要来源之一，若无控制，到2020年氮氧化物排放总量将达到3000万吨，给我国大气环境带来巨大的威胁，如何经济有效地控制电厂燃煤中NOx 的排放量成为节能减排领域中急需解决的关键问题。本文就脱硝技术的发展、工艺、方法、原理等方面进行阐述，结合本公司煤泥、煤矸石混烧的循环流化床锅炉的实际情况，选择一种最适合的工艺，设计一套最优化的控制系统，实现NOx的稳定达标排放，达到国家环保的最新标准。
[关键词]烟气脱硝；NOx；循环流化床锅炉；SNCR
中图分类号：TG996 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0079-01
目前氮氧化物的控制技术主要分为两种，一种是在燃烧过程中控制NOx的产生，主要有低氮燃烧技术、循环流化床洁净燃烧技术（CFBC）、整体煤气化联合循环（IGCC）、洁净煤发电技术等。另一种是烟气脱硝技术，使NOx在形成后被净化，主要有选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、SCR-SNCR联合技术等成熟技术。[1]
由于循环流化床锅炉采用低温燃烧和分级燃烧：低于燃烧化学当量的一次风从炉膛底部加入.这样析出的燃料氮不能充分与氧反应产生氮氧化物，二次风在炉膛底部还原区的上部加入，使过量空气达到20%，燃料氮已转化为分子氮，在还原区以上形成NOx的机会也较小；循环流化床锅炉床温在800-900℃范围内而煤粉炉的炉膛温度为1400-1600℃，因此循环流化床锅炉NOx排放量大大低于煤粉锅炉。[2]
SNCR系统按照模块化进行设计，主要有（1）氨储罐模块、（2）储罐注液模块、（3）氨输送模块、（4）稀释水模块、（5）计量混合模块、（6）氨喷射模块、（7）控制单元模块七部分组成。[3]
国家环境保护部于2011年7月29日正式发布了《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）。[4]
混合SNCR—SCR烟气脱硝技术并非是SCR工艺与SNCR工艺的简单组合，它是结合了SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺。 SCR和SNCR相同，都是在一定温度下，加入烟气中的氨或尿素溶液等与NOx发生还原反应，生成无害的氮气和水，不同之处是前者有催化剂的参与，而催化剂的参与降低了反应温度窗（由不加催化剂时的800-1200℃降至300-380℃或更低），并提高了反应效率。混合SNCR—SCR工艺具有两个反应区，通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统，首先将还原剂喷入第一个反应区——炉膛，在高温下，还原剂与烟气中NOx发生非催化还原反应，实现初步脱氮。然后，未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反应区——反应器，进一步脱氮。混合SNCR—SCR工艺最主要的改进就是省去了SCR设置在烟道里的复杂AIG（氨喷射）系统，并减少了催化剂的用量。混合SNCR—SCR工艺的优点是：（1）脱硝效率高，一般可达80%以上；（2）催化剂用量小；（3）反应塔体积小，空间适用性强；（4）脱硝系统阻力小；（5）降低腐蚀危害；（6）简化还原剂喷射系统等。[5]
SNCR烟气脱硝技术具有投资少、运行成本低和不需要很大的场地的优点，但混合、温度、停留时间和还原剂喷入方式等限制条件较多，需要严格控制氨的逃逸量，最大的缺点是脱硝效率较低，且受锅炉结构尺寸影响大。SCR技术氨的逃逸量小，投资较高，占地面积大，但脱硝效率在85%以上，对炉膛的影响较小，可以符合更高环保标准的要求，因而被广泛采用。混合SNCR—SCR技术，最主要的优点就是省去了SCR设置在烟道里的复杂的氨喷射系统，并减少了催化剂的用量，其投资费用少，是具有前景的烟气脱硝技术，但牵涉的系统多，对技术要求高。[6]
选择性催化还原法是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硝工艺，特别在德国和日本，应用该工艺的机组容量约占两国电站脱氮装机总容量的90%以上。该方法在要求高脱硝效率（大于80%）的工程项目中是唯一成功大规模商业化的技术。目前，我国已投运的烟气脱硝机组以新建机组为主，且大部分采用选择性催化还原法（SCR）工艺技术。[8]
循环流化床（CFB）锅炉的NOx排放比传统的煤粉炉和炉排炉要低很多。这主要是由于CFB锅炉床温一般情况下为约870℃，而其它炉型的燃烧温度要超过1100℃。此外，CFB锅炉采用分级燃烧也有效地更进一步降低了NOx。如果对NOx排放有更加严格的要求则可以通过在CFB锅炉中使用选择性非催化还原（SNCR）技术来进一步降低NOx的排放。[9]
CFB锅炉是不同于常规的一种新型燃烧方式的锅炉[10]
参考文献
[1] 王方群，杜云贵，刘艺，王小敏.国内燃煤电厂烟气脱硝发展现状及建议[J].中国环保产业，2007，1：18-22.
[2] 陈伟，陈一平.循环流化床锅炉特点及其发展现状[J].湖南电力，2005，25（1）：59-62.
[3] 王平.SNCR脫硝系统模块控制原理及技术特点[J].广东化工，2012，2：102-103.
[4] GB 13223-2011，火电厂大气污染物排放标准[S].
[5] 蔡小峰，李晓芸.SNCR—SCR烟气脱硝技术及其应用[J].电力环境保护，2008，24（3）：26-29.
[6] 苏永.火力发电厂烟气脱硝技术研究 [J].热电技术，2009，（2）：40-50.
[7] DL/T 335-2010，火电厂烟气脱硝（SCR）系统运行技术规范[S].
[8] 杨超，张杰群，郭婷婷，王仁虎.火力厂SCR烟气脱硝技术及其催化剂研究进展 [J].热电技术，2011，（3）：11-14.
[9] 姜鹏志.循环流化床锅炉低NOx排放特性及利用SNCR脱氮技术 [J].电力技术，2010，（6）.
[10] 岑可法， 倪明江， 骆仲泱， 等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京中国电力出版社，1998.112-203.
[关键词]烟气脱硝；NOx；循环流化床锅炉；SNCR
中图分类号：TG996 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0079-01
目前氮氧化物的控制技术主要分为两种，一种是在燃烧过程中控制NOx的产生，主要有低氮燃烧技术、循环流化床洁净燃烧技术（CFBC）、整体煤气化联合循环（IGCC）、洁净煤发电技术等。另一种是烟气脱硝技术，使NOx在形成后被净化，主要有选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、SCR-SNCR联合技术等成熟技术。[1]
由于循环流化床锅炉采用低温燃烧和分级燃烧：低于燃烧化学当量的一次风从炉膛底部加入.这样析出的燃料氮不能充分与氧反应产生氮氧化物，二次风在炉膛底部还原区的上部加入，使过量空气达到20%，燃料氮已转化为分子氮，在还原区以上形成NOx的机会也较小；循环流化床锅炉床温在800-900℃范围内而煤粉炉的炉膛温度为1400-1600℃，因此循环流化床锅炉NOx排放量大大低于煤粉锅炉。[2]
SNCR系统按照模块化进行设计，主要有（1）氨储罐模块、（2）储罐注液模块、（3）氨输送模块、（4）稀释水模块、（5）计量混合模块、（6）氨喷射模块、（7）控制单元模块七部分组成。[3]
国家环境保护部于2011年7月29日正式发布了《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）。[4]
混合SNCR—SCR烟气脱硝技术并非是SCR工艺与SNCR工艺的简单组合，它是结合了SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺。 SCR和SNCR相同，都是在一定温度下，加入烟气中的氨或尿素溶液等与NOx发生还原反应，生成无害的氮气和水，不同之处是前者有催化剂的参与，而催化剂的参与降低了反应温度窗（由不加催化剂时的800-1200℃降至300-380℃或更低），并提高了反应效率。混合SNCR—SCR工艺具有两个反应区，通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统，首先将还原剂喷入第一个反应区——炉膛，在高温下，还原剂与烟气中NOx发生非催化还原反应，实现初步脱氮。然后，未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反应区——反应器，进一步脱氮。混合SNCR—SCR工艺最主要的改进就是省去了SCR设置在烟道里的复杂AIG（氨喷射）系统，并减少了催化剂的用量。混合SNCR—SCR工艺的优点是：（1）脱硝效率高，一般可达80%以上；（2）催化剂用量小；（3）反应塔体积小，空间适用性强；（4）脱硝系统阻力小；（5）降低腐蚀危害；（6）简化还原剂喷射系统等。[5]
SNCR烟气脱硝技术具有投资少、运行成本低和不需要很大的场地的优点，但混合、温度、停留时间和还原剂喷入方式等限制条件较多，需要严格控制氨的逃逸量，最大的缺点是脱硝效率较低，且受锅炉结构尺寸影响大。SCR技术氨的逃逸量小，投资较高，占地面积大，但脱硝效率在85%以上，对炉膛的影响较小，可以符合更高环保标准的要求，因而被广泛采用。混合SNCR—SCR技术，最主要的优点就是省去了SCR设置在烟道里的复杂的氨喷射系统，并减少了催化剂的用量，其投资费用少，是具有前景的烟气脱硝技术，但牵涉的系统多，对技术要求高。[6]
选择性催化还原法是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硝工艺，特别在德国和日本，应用该工艺的机组容量约占两国电站脱氮装机总容量的90%以上。该方法在要求高脱硝效率（大于80%）的工程项目中是唯一成功大规模商业化的技术。目前，我国已投运的烟气脱硝机组以新建机组为主，且大部分采用选择性催化还原法（SCR）工艺技术。[8]
循环流化床（CFB）锅炉的NOx排放比传统的煤粉炉和炉排炉要低很多。这主要是由于CFB锅炉床温一般情况下为约870℃，而其它炉型的燃烧温度要超过1100℃。此外，CFB锅炉采用分级燃烧也有效地更进一步降低了NOx。如果对NOx排放有更加严格的要求则可以通过在CFB锅炉中使用选择性非催化还原（SNCR）技术来进一步降低NOx的排放。[9]
CFB锅炉是不同于常规的一种新型燃烧方式的锅炉[10]
参考文献
[1] 王方群，杜云贵，刘艺，王小敏.国内燃煤电厂烟气脱硝发展现状及建议[J].中国环保产业，2007，1：18-22.
[2] 陈伟，陈一平.循环流化床锅炉特点及其发展现状[J].湖南电力，2005，25（1）：59-62.
[3] 王平.SNCR脫硝系统模块控制原理及技术特点[J].广东化工，2012，2：102-103.
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[6] 苏永.火力发电厂烟气脱硝技术研究 [J].热电技术，2009，（2）：40-50.
[7] DL/T 335-2010，火电厂烟气脱硝（SCR）系统运行技术规范[S].
[8] 杨超，张杰群，郭婷婷，王仁虎.火力厂SCR烟气脱硝技术及其催化剂研究进展 [J].热电技术，2011，（3）：11-14.
[9] 姜鹏志.循环流化床锅炉低NOx排放特性及利用SNCR脱氮技术 [J].电力技术，2010，（6）.
[10] 岑可法， 倪明江， 骆仲泱， 等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京中国电力出版社，1998.112-203.